KR20170072063A - Stacking apparatus for fuel cell stack - Google Patents

Stacking apparatus for fuel cell stack Download PDF

Info

Publication number
KR20170072063A
KR20170072063A KR1020150180451A KR20150180451A KR20170072063A KR 20170072063 A KR20170072063 A KR 20170072063A KR 1020150180451 A KR1020150180451 A KR 1020150180451A KR 20150180451 A KR20150180451 A KR 20150180451A KR 20170072063 A KR20170072063 A KR 20170072063A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
guide
link
base
cell stack
Prior art date
Application number
KR1020150180451A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102187460B1 (en
Inventor
박주옥
유지원
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150180451A priority Critical patent/KR102187460B1/en
Publication of KR20170072063A publication Critical patent/KR20170072063A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102187460B1 publication Critical patent/KR102187460B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/248Means for compression of the fuel cell stacks
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 연료전지 부품들을 적층할 때, 적층 정도를 향상시키고, 연료전지 부품들을 적층하여 가압 체결하여 반출할 때, 연료전지들에 소재 긁힘이 방지되는 연료전지 스택용 적층 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택용 적층 장치는, 프레임 및 베이스에 고정되어 연료전지 부품의 정렬을 안내하는 외부 가이드, 상기 외부 가이드에 내장되고 상기 프레임 내에서 승강하면서 측방으로 이동되어 상기 연료전지 부품의 측면을 지지하는 내부 가이드, 및 상기 프레임의 하부에서 상기 베이스에 장착되어 상기 내부 가이드를 승강시키고 상기 내부 가이드를 상기 연료전지 부품으로부터 분리 또는 밀착시키는 가이드 조절장치를 포함한다.An embodiment of the present invention relates to a stacking apparatus for a fuel cell stack in which scratches of a material are prevented from occurring in fuel cells when stacking fuel cell parts, improving the degree of stacking, stacking fuel cell parts, . According to an aspect of the present invention, there is provided a laminating apparatus for a fuel cell stack, comprising: an outer guide fixed to a frame and a base to guide alignment of fuel cell components; And a guide regulating device mounted on the base at a lower portion of the frame for lifting and lowering the internal guide and separating or coming into contact with the fuel cell component from the fuel cell component.

Description

연료전지 스택용 적층 장치 {STACKING APPARATUS FOR FUEL CELL STACK}Technical Field [0001] The present invention relates to a stacking apparatus for a fuel cell stack,

본 발명은 연료전지 스택용 적층 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지 부품들을 적층하고 가압 체결하여 이송하는 데 사용되는 연료전지 스택용 적층 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laminating apparatus for a fuel cell stack, and more particularly to a laminating apparatus for a fuel cell stack used for stacking and pressurizing and transporting fuel cell components.

알려진 바와 같이, 연료전지 스택은 연료전지들에 의한 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 일종의 발전 장치로서, 일례로 연료전지 차량에 적용되고 있다.As is known, the fuel cell stack is a kind of power generation device that generates electric energy through electrochemical reaction between hydrogen and oxygen by fuel cells, and is applied to a fuel cell vehicle as an example.

연료전지 스택은 수 백 단위의 연료전지(단위 셀)들이 연속적으로 배열된 전기 발생 집합체로 이루어진다. 연료전지는 막-전극 어셈블리(MEA, membrane electrode assembly)를 사이에 두고 이의 양측에 분리판이 배치된 구성으로 이루어진다. 연료전지들은 가압된 상태에서 엔드 플레이트 및 체결수단을 통해 체결될 수 있다.The fuel cell stack is made up of an electricity generation aggregate in which hundreds of fuel cells (unit cells) are arranged in series. The fuel cell has a configuration in which a separator plate is disposed on both sides of a membrane electrode assembly (MEA) therebetween. The fuel cells can be fastened through the end plate and the fastening means in the pressurized state.

이와 같은 연료전지 스택은 연료전지들을 하나씩 적층하고, 그 적층된 연료전지들을 상하 측의 엔드 플레이트 사이에 두고 프레스로 가압하며, 체결수단을 통해 엔드 플레이트를 체결하는 공정으로서 제작될 수 있다.Such a fuel cell stack can be manufactured as a process of stacking fuel cells one by one, placing the stacked fuel cells between upper and lower end plates, pressing them with a press, and fastening the end plates through fastening means.

기존에는 연료전지들을 소정의 가이드 기구를 통해 수작업으로 일괄 적층하거나 소 모듈 단위로 분할 적층하고 그 소 모듈 단위의 연료전지들을 수작업으로 적층하여 연료전지 스택을 제작하고 있다.Conventionally, fuel cells are manually stacked or stacked in units of small modules through a predetermined guide mechanism, and fuel cells of the small module units are stacked by hand to manufacture a fuel cell stack.

따라서 기존에는 연료전지들을 적층, 가압 및 체결하는데 따른 전반적인 사이클 타임 측면에서 불리하고, 연료전지들의 적층 정도 면에서 신뢰성이 저하될 수 있다.Accordingly, the conventional method is disadvantageous in terms of the overall cycle time for stacking, pressing, and fastening fuel cells, and the reliability of the stacking of fuel cells may deteriorate.

기존에는 스택을 가이드 기구에서 반출하기 위하여, 가이드를 분리해야 하고, 가이드의 반복적인 움직임으로 인하여 연료전지들의 적층 정도가 저하되고, 가이드 기구로부터 스택을 반출할 때, 연료전지들에 소재 긁힘이 발생될 수 있다.Conventionally, in order to take out the stack from the guide mechanism, the guide has to be separated, the degree of stacking of the fuel cells is lowered due to repetitive movement of the guide, and when the stack is taken out of the guide mechanism, scratches .

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 일 실시예는 연료전지 부품들을 적층할 때, 적층 정도를 향상시키고, 연료전지 부품들을 적층하여 가압 체결하여 반출할 때, 연료전지들에 소재 긁힘이 방지되는 연료전지 스택용 적층 장치를 제공하는 것이다.An embodiment of the present invention relates to a stacking apparatus for a fuel cell stack in which scratches of a material are prevented from occurring in fuel cells when stacking fuel cell parts, improving the degree of stacking, stacking fuel cell parts, .

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택용 적층 장치는, 프레임 및 베이스에 고정되어 연료전지 부품의 정렬을 안내하는 외부 가이드, 상기 외부 가이드에 내장되고 상기 프레임 내에서 승강하면서 측방으로 이동되어 상기 연료전지 부품의 측면을 지지하는 내부 가이드, 및 상기 프레임의 하부에서 상기 베이스에 장착되어 상기 내부 가이드를 승강시키고 상기 내부 가이드를 상기 연료전지 부품으로부터 분리 또는 밀착시키는 가이드 조절장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laminating apparatus for a fuel cell stack, comprising: an outer guide fixed to a frame and a base to guide alignment of fuel cell components; And a guide regulating device mounted on the base at a lower portion of the frame for lifting and lowering the internal guide and separating or coming into contact with the fuel cell component from the fuel cell component.

상기 프레임은 상기 베이스 상에 이격 배치될 수 있다.The frame may be spaced apart on the base.

상기 가이드 조절장치는, 상기 프레임의 하부에 중심 힌지로 장착되어 상기 내부 가이드에 제1단으로 연결되는 링크, 및 상기 베이스에 장착되고 상기 링크의 제2단에 연결되어 상기 링크를 통하여 상기 내부 가이드를 승강시키며 상기 연료전지 부품으로부터 분리 또는 밀착시키는 풀러를 포함할 수 있다.The guide regulating device includes a link mounted at a lower portion of the frame with a center hinge and connected to the inner guide at a first end, and a guide mounted on the base and connected to a second end of the link, And a fuller that lifts up or seals the fuel cell component from the fuel cell component.

상기 외부 가이드는 아래에서 위로 올라가면서 내측에서 외측으로 안내되는 슬롯 구멍을 구비하고, 상기 내부 가이드는 상기 슬롯 구멍에 핀으로 결합되어 상기 외부 가이드 내에서 승강하면서 외측과 내측으로 상호 이동될 수 있다.The outer guide has a slot hole that is guided from the inner side to the outer side while being moved upward from the bottom. The inner guide is coupled with the slot hole and is movable in the outer side and the inner side while ascending and descending in the outer guide.

상기 슬롯 구멍은 상기 외부 가이드를 따라 복수로 구비되고, 상기 핀은 상기 슬롯 구멍에 대응하여 복수로 구비될 수 있다.The plurality of slot holes may be provided along the outer guide, and the plurality of pins may be provided corresponding to the slot holes.

상기 풀러는 상기 베이스에 장착되고, 상기 링크의 제2단에 결합홈으로 결합되는 에어 실린더로 형성될 수 있다.The puller may be formed of an air cylinder mounted on the base and coupled with a coupling groove on a second end of the link.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택용 적층 장치는, 상기 풀러에 구비되는 돌기와 상기 베이스 사이에 구비되어 상기 풀러를 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.The laminating apparatus for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention may further include an elastic member provided between the protrusion provided on the puller and the base to elastically support the puller.

상기 링크의 상기 제1단과 중심 힌지 사이의 제1거리는, 상기 링크의 상기 제2단과 중심 힌지 사이의 제2거리보다 더 짧을 수 있다.The first distance between the first end of the link and the center hinge may be shorter than the second distance between the second end of the link and the center hinge.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 가이드 조절장치(풀러와 링크)로 내부 가이드를 하강시키면 연료전지 부품(분리판 부품과 MEA 시트 부품)의 측면에 밀착되므로 연료전지 부품을 가이드하여 정렬하고, 정렬된 연료전지 부품들을 가압하여 체결한 후 완성된 스택을 반출할 때, 내부 가이드를 스택으로부터 분리시키므로 스택(연료전지 부품들)의 소재 긁힘을 방지할 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, when the inner guide is lowered by a guide adjusting device (a puller and a link), the fuel cell component is closely attached to the side surface of the fuel cell component (separator plate component and MEA sheet component) When the aligned fuel cell parts are pressed and fastened and then the finished stack is taken out, the inner guide is separated from the stack, thereby preventing scratching of the stack (fuel cell parts).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택용 적층 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 베이스와 프레임 내부에 구비된 링크와 풀러의 결합 상태도이다.
도 3은 도 1의 연료전지 스택용 적층 장치에 연료전지 부품이 적층된 상태의 정면도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 도 3의 상태에서 내부 가이드가 스택에 밀착된 상태의 평면도이다.
도 6은 슬롯 구멍에서 핀이 하강된 상세도이다.
도 7은 도 3의 상태에서 링크와 풀러의 작동 상태도이다.
도 8은 도 1의 연료전지 스택용 적층 장치에서 완성된 스택이 리프트 된 상태의 정면도이다.
도 9는 도 8의 측면도이다.
도 10은 슬롯 구멍에서 핀이 상승된 상세도이다.
도 11은 도 8의 상태에서 내부 가이드가 스택으로부터 분리된 상태의 평면도이다.
도 12는 도 8의 상태에서 링크와 풀러의 작동 상태도이다.
1 is a perspective view of a laminating apparatus for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a combined state diagram of a link and a puller provided in the base and the frame in FIG. 1. FIG.
3 is a front view of the fuel cell component stacked on the fuel cell stack stacking apparatus of FIG.
Figure 4 is a side view of Figure 3;
5 is a plan view of the state in which the inner guide is in close contact with the stack in the state of FIG.
6 is a detail view in which the pin is lowered in the slot hole;
Fig. 7 is an operational state diagram of the link and the puller in the state of Fig. 3;
Fig. 8 is a front view of the state where the stack completed in the stacking apparatus for the fuel cell stack of Fig. 1 is lifted. Fig.
Fig. 9 is a side view of Fig. 8. Fig.
10 is a detailed view in which the pins are raised in the slot holes;
11 is a plan view of the state in which the inner guide is separated from the stack in the state of FIG.
12 is an operational state diagram of the link and the puller in the state of FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택용 적층 장치는 다수 매의 연료전지 부품들을 순차적으로 적층하고, 그 적층된 연료전지 부품들을 가압하며, 상하 측의 엔드 플레이트와 함께 연료전지 부품들을 체결하는 공정을 통해 연료전지 스택(1, 도 11 참조)을 조립하고, 완성된 스택(1)을 리프트 하여 반출하는 공정에 사용될 수 있다.A stacking apparatus for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention stacks a plurality of fuel cell components sequentially, presses the stacked fuel cell components, and fastens fuel cell components together with upper and lower end plates (See FIG. 11) through the process of assembling the fuel cell stack 1, and lifting and discharging the completed stack 1.

연료전지 스택(1)은 연속적으로 적층된 연료전지 부품들(101, 도 6 참조)과, 연료전지 부품들(101)의 상하 측에 배치되는 엔드 플레이트(102, 도 6 참조, 103, 도 11 참조)와, 연료전지 부품들(101)을 사이에 두고 상하 측의 엔드 플레이트(102, 103)를 체결하는 체결바(미도시)를 포함한다.The fuel cell stack 1 includes continuously stacked fuel cell components 101 (see Fig. 6), an end plate 102 (see Fig. 6, 103, Fig. 11 And a fastening bar (not shown) for fastening the upper and lower end plates 102, 103 with the fuel cell parts 101 interposed therebetween.

연료전지 부품들(101)은 음극 금속 분리판 및 양극 금속 분리판이 상호 접합된 분리판 부품과, 막-전극 어셈블리(MEA)의 양측 면에 가스 확산층이 각각 접합된 MEA시트 부품을 포함한다. 연료전지 부품들(101)은 다수 매의 분리판 부품 및 MEA시트 부품이 순차적으로 연속하여 적층되어 연료전지 스택(1)을 구성할 수 있다.The fuel cell components 101 include a separator plate component in which a cathode metal separator plate and an anode metal separator plate are bonded to each other and an MEA sheet component in which gas diffusion layers are bonded to both sides of the membrane electrode assembly (MEA). The fuel cell components 101 can constitute the fuel cell stack 1 by stacking a plurality of separator plate parts and MEA sheet parts sequentially successively.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 스택용 적층 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 베이스와 프레임 내부에 구비된 링크와 풀러의 결합 상태도이다.FIG. 1 is a perspective view of a laminating apparatus for a fuel cell stack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a combined state view of a link and a puller provided in the base and the frame in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 연료전지 스택용 적층 장치는 하부의 베이스(10), 상부의 프레임(20), 외부 가이드(30), 내부 가이드(40), 가이드 조절장치(예를 들면, 링크(50) 및 풀러(puller)(60))를 포함한다.1 and 2, a laminating apparatus for a fuel cell stack according to an embodiment includes a lower base 10, an upper frame 20, an outer guide 30, an inner guide 40, For example, a link 50 and a puller 60).

연료전지 스택용 적층 장치는 연료전지 부품들(101, 도 6 참조)을 적층하는 적층 공정에 사용되고, 적층된 연료전지 부품들(101)을 가압하여 체결한 후, 완성된 연료전지 스택(1)을 반출하는 가압 체결 공정에 사용된다.The laminating apparatus for the fuel cell stack is used in a laminating process for laminating the fuel cell components 101 (see Fig. 6), presses and tightens the stacked fuel cell parts 101, In the press-fitting step.

또한, 연료전지 스택용 적층 장치는 적층 공정에서 적층된 연료전지 부품들(101)을 가압 체결 공정으로 이동하는데 사용된다. 따라서 베이스(10)는 연료전지 스택용 적층 장치의 하부를 구비하여, 적층 장치의 구성 부품들의 설치 공간을 제공하고, 연속하는 공정들 사이를 이동하는 이동 수단들을 구비한다.Further, the laminating apparatus for the fuel cell stack is used to move the stacked fuel cell parts 101 in the laminating process to the press-fastening process. Thus, the base 10 has a lower portion of the laminating apparatus for the fuel cell stack, and provides the mounting space of the components of the laminator and moving means for moving between consecutive processes.

프레임(20)은 베이스(10) 상에 높이 방향으로 이격 배치되어, 하부에 링크(50) 및 풀러(60)의 설치 공간을 제공하고, 상부에 연료전지 부품들(101)의 적층 및 가압 체결 공정을 수행할 공간을 제공한다.The frame 20 is disposed on the base 10 in a heightwise direction so as to provide a space for installing the link 50 and the puller 60 in the lower portion thereof, Provide space to perform the process.

도 3은 도 1의 연료전지 스택용 적층 장치에 연료전지 부품이 적층된 상태의 정면도이고, 도 4는 도 3의 측면도이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 외부 가이드(30)는 프레임(20)의 측면과 베이스(10) 상에 고정 설치되어 연료전지 부품(101)의 정렬 및 가압 및 체결을 가능하게 한다.FIG. 3 is a front view of the fuel cell component stacked in the fuel cell stack stacking apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is a side view of FIG. 3. Referring to Figs. 1 to 4, the outer guide 30 is fixedly installed on the side surface of the frame 20 and the base 10 to enable alignment, pressurization and fastening of the fuel cell component 101. Fig.

외부 가이드(30)는 4개의 기둥으로 형성되어 베이스(10) 상에 설치되고, 베이스(10)의 반대측인 상부에서 연결 부재(11)에 의하여 일체로 연결된다. 즉 외부 가이드(30)는 사각형 구조의 연료전지 부품(101)의 외곽에 대응하는 안정된 구조를 형성한다.The outer guide 30 is formed of four columns and is installed on the base 10 and is integrally connected by the connecting member 11 at an upper portion of the base 10 opposite to the base 10. That is, the outer guide 30 forms a stable structure corresponding to the outer periphery of the fuel cell component 101 having a rectangular structure.

4개 기둥인 외부 가이드(30)는 연료전지 부품(101)의 장변 4곳에 대응하여 배치되며, 연료전지 부품(101)의 측면과 갭(G, 도 6 참조)으로 이격된다. 따라서 외부 가이드(30)는 프레임(20)에 적층되는 연료전지 부품들(101)에 접촉되지 않는다. 외부 가이드(30)는 고정된 상태를 유지하므로 연료전지 부품(10) 적층시 정도를 향상시킬 수 있다.The external guide 30 having four columns is arranged corresponding to four long sides of the fuel cell component 101 and is spaced apart from the side surface of the fuel cell component 101 by a gap G (see FIG. 6). Therefore, the outer guide 30 is not in contact with the fuel cell parts 101 stacked on the frame 20. Since the outer guide 30 remains fixed, the degree of stacking of the fuel cell component 10 can be improved.

도 5는 도 3의 상태에서 내부 가이드가 스택에 밀착된 상태의 평면도이다. 도 1 및 도 5를 참조하면, 외부 가이드(30)는 상하 방향으로 홈(31)을 형성하고, 적층되는 연료전지 부품(101)을 향하여 개방되는 개구(32)를 구비한다. 즉 외부 가이드(30)는 연료전지 부품들(101)를 사이에 두고 서로 마주하는 방향으로 개방되어 있다.5 is a plan view of the state in which the inner guide is in close contact with the stack in the state of FIG. Referring to FIGS. 1 and 5, the outer guide 30 has a groove 31 formed in the vertical direction, and has an opening 32 opened toward the stacked fuel cell component 101. That is, the outer guide 30 is opened in the direction facing each other with the fuel cell parts 101 therebetween.

내부 가이드(40)는 외부 가이드(30)에 내장되고 프레임(20) 내에서 승강하면서 측방으로 갭(G)만큼 이동되어 연료전지 부품(101)의 측면을 접촉 지지할 수 있다. The inner guide 40 is embedded in the outer guide 30 and is movable up and down in the frame 20 by the gap G to support and support the side surface of the fuel cell component 101.

즉 내부 가이드(40)는 외부 가이드(30)의 홈(31)에 결합되어 승강하고, 동시에 개구(32)를 통하여 연료전지 부품(101)을 향하여 갭(G)만큼 전진 또는 후진하면서 연료전지 부품(101)에 밀착 또는 분리될 수 있다.That is, the inner guide 40 is coupled to the groove 31 of the outer guide 30 and simultaneously moves forward or backward by the gap G toward the fuel cell component 101 through the opening 32, (101).

도 6은 슬롯 구멍에서 핀이 하강된 상세도이다. 도 4 및 도 6을 참조하면, 외부 가이드(30)는 아래에서 위로 올라가면서 내측에서 외측으로 안내되도록 곡선으로 형성되는 슬롯 구멍(33)을 구비한다.6 is a detail view in which the pin is lowered in the slot hole; Referring to FIGS. 4 and 6, the outer guide 30 has a slot 33 formed in a curved line so as to be guided from the inside to the outside while being moved upward from the bottom.

내부 가이드(40)는 슬롯 구멍(33)의 대향 측에 핀(41)을 구비하고, 핀(41)이 슬롯 구멍(33)에 결합되므로 외부 가이드(40)에 결합된다. 따라서 내부 가이드(40)는 외부 가이드(30) 내에서 승강하면서 핀(41)을 통하여 슬롯 구멍(33)의 안내를 받으면서 갭(G)만큼 외측과 내측으로 상호 이동될 수 있다.The inner guide 40 has a pin 41 on the opposite side of the slot hole 33 and is coupled to the outer guide 40 because the pin 41 is engaged with the slot hole 33. The inner guide 40 can be moved inward and outward by the gap G while being guided by the slot hole 33 through the pin 41 while moving up and down in the outer guide 30. [

슬롯 구멍(33)은 외부 가이드(30)를 따라 복수로 구비되고, 핀(41)은 슬롯 구멍(33)에 대응하여 내부 가이드(40)에 복수로 구비된다. 따라서 승강하는 내부 가이드(40)는 슬롯 구멍(33)에 의하여 설정되는 갭(G) 범위 내에서 내 외측으로 안정되게 이동되고, 외부 가이드(30)의 개구(32)로 이탈되지 않는다.A plurality of slot holes 33 are provided along the outer guide 30 and a plurality of pins 41 are provided in the inner guide 40 corresponding to the slot holes 33. Therefore, the inner guide 40 which is ascending and descending is stably moved inwardly and outwardly within the range of the gap G set by the slot hole 33, and is not released to the opening 32 of the outer guide 30.

다시 도 5를 참조하면, 내부 가이드(40)가 외부 가이드(30)에서 하강하면, 내부 가이드(40)는 핀(41)을 통하여 슬롯 구멍(33)을 타고 안내되면서 내측으로 이동되어 연료전지 부품(101)에 밀착된다(연료전지 부품을 적층할 때).5, when the inner guide 40 descends from the outer guide 30, the inner guide 40 is moved inward while being guided along the slot 33 through the pin 41, (When stacking fuel cell parts).

반대로, 내부 가이드(40)가 외부 가이드(30)에서 상승하면 내부 가이드(40)는 핀(41)을 통하여 슬롯 구멍(33)을 타고 안내되면서 외측으로 이동되어 연료전지 부품(101) 및 완성된 스택(1)으로부터 분리된다(도 11 참조)(연료전지 부품을 가압 체결 및 반출할 때).Conversely, when the inner guide 40 is lifted by the outer guide 30, the inner guide 40 is moved outward while being guided along the slot 33 through the pin 41, And is separated from the stack 1 (refer to Fig. 11) (when the fuel cell parts are pressed and released).

도 7은 도 3의 상태에서 링크와 풀러의 작동 상태도이다. 도 2 및 도 7을 참조하면, 링크(50)는 프레임(20)의 하부에 중심 힌지(55)로 장착되어 내부 가이드(40)에 제1단(51)으로 연결된다. 즉 제1단(51)은 힌지(56)로 내부 가이드(40)의 하단에 연결된다.Fig. 7 is an operational state diagram of the link and the puller in the state of Fig. 3; 2 and 7, the link 50 is mounted on the lower portion of the frame 20 with a center hinge 55 and connected to the inner guide 40 at the first end 51. [ That is, the first end 51 is connected to the lower end of the inner guide 40 by the hinge 56.

이때, 링크(50)의 제1단(51)과 중심 힌지(55) 사이의 제1거리(L1)는 링크(50)의 제2단(52)과 중심 힌지(55) 사이의 제2거리(L2)보다 더 짧게 형성된다. 따라서 링크(50)는 지렛대 효과로 풀러(60)의 작은 구동력으로 내부 가이드(40)를 승강 및 이동시킬 수 있다.The first distance L1 between the first end 51 of the link 50 and the center hinge 55 is greater than the second distance 52 between the second end 52 of the link 50 and the center hinge 55, (L2). Therefore, the link 50 can lift and move the inner guide 40 with a small driving force of the puller 60 by the leverage effect.

풀러(60)는 베이스(10)에 장착되고 링크(50)의 제2단(52)에 연결되어 링크(50)를 통하여 내부 가이드(40)를 승강시킨다. 일례를 들면, 풀러(60)는 베이스(10)에 장착되는 에어 실린더로 형성된다. 링크(50)의 제2단(52)은 풀러(60)에 구비되는 결합홈(61)에 결합된다.The puller 60 is mounted to the base 10 and is connected to the second end 52 of the link 50 to lift and raise the inner guide 40 through the link 50. For example, the puller 60 is formed of an air cylinder mounted on the base 10. The second end 52 of the link 50 is engaged with the engaging groove 61 provided in the puller 60.

풀러(60)는 링크(50)를 통하여 내부 가이드(40)를 승강 및 이동시킬 수도 있으나 본 실시예에서는 링크(50)를 통하여 내부 가이드(40)를 상승시켜 외부로 이동되게 한다. 따라서 연료전지 스택용 적층 장치는 풀러(60)의 반대 작용을 위하여 탄성부재(70)를 더 포함한다.The puller 60 may lift and move the inner guide 40 through the link 50. In this embodiment, the inner guide 40 is moved upward through the link 50 to move to the outside. Therefore, the laminating apparatus for the fuel cell stack further includes the elastic member 70 for the opposite action of the puller 60. [

즉 탄성부재(70)는 풀러(60)에 구비되는 돌기(62)와 베이스(10) 사이에 구비되어 풀러(60)를 탄성적으로 지지한다. 따라서 풀러(60)는 탄성부재(70)의 탄성력을 극복하여 링크(50)를 중심 힌지(55)에서 반시계 방향으로 작동시키고, 탄성부재(70)는 풀러(60)의 작동력이 제거될 때, 풀러(60)와 링크(50)를 중심 힌지(55)에서 시계 방향으로 작동시킬 수 있다.That is, the elastic member 70 is provided between the protrusion 62 provided in the puller 60 and the base 10 to elastically support the puller 60. Therefore, the puller 60 overcomes the elastic force of the elastic member 70 to operate the link 50 in the counterclockwise direction at the center hinge 55, and the elastic member 70 moves the link 50 in the counterclockwise direction when the operating force of the puller 60 is removed , The puller (60) and the link (50) can be operated clockwise at the center hinge (55).

연료전지 부품(101)을 적층할 때, 풀러(60)의 작동력이 제거되어 탄성부재(70)가 상승하면, 링크(50)가 중심 힌지(55)에서 지지되어 시계 방향으로 회전하면서 제1단(51)에 힌지(56)로 연결된 내부 가이드(40)를 하강시킨다(도 7 참조).When the operating force of the puller 60 is removed and the elastic member 70 rises when the fuel cell component 101 is stacked, the link 50 is supported by the center hinge 55 and rotates in the clockwise direction, The inner guide 40 connected to the hinge 56 by the hinge 56 is lowered (see Fig. 7).

이때, 내부 가이드(40)는 핀(41)이 외부 가이드(30)의 슬롯 구멍(33)에 의하여 안내됨에 따라 내측으로 갭(G)만큼 이동되어(도 6 참조) 연료전지 부품(101)에 밀착되면서 연료전지 부품들(101)을 정렬시킨다(도 5 참조). 외부 가이드(30)가 고정되고 내부 가이드(40)가 최소로 작동되어 연료전지 부품들(101)을 정렬하므로 적층 정도가 향상될 수 있다.At this time, the inner guide 40 is moved inwardly by the gap G as the pin 41 is guided by the slot 33 of the outer guide 30 (refer to FIG. 6) The fuel cell parts 101 are aligned while being closely contacted (refer to FIG. 5). The degree of lamination can be improved because the outer guide 30 is fixed and the inner guide 40 is minimally operated to align the fuel cell parts 101. [

이와 같이, 도 3 내지 도 7의 상태로 연료전지 부품(101)의 적층 및 정렬이 완료된다. 이 상태에서 연료전지 스택용 적층 장치는 가압 및 체결 공정으로 이송되어, 정렬된 연료전지 부품(101)을 가압 체결을 가능하게 한다. 그리고 완성된 스택(1)은 연료전지 스택용 적층 장치로부터 리프트 되어 반출된다.Thus, the stacking and alignment of the fuel cell component 101 in the state shown in Figs. 3 to 7 is completed. In this state, the laminating apparatus for the fuel cell stack is transferred to the pressurizing and fastening process, thereby enabling the pressurized fastening of the aligned fuel cell parts 101. [ Then, the completed stack 1 is lifted from the stacking apparatus for the fuel cell stack and carried out.

도 8은 도 1의 연료전지 스택용 적층 장치에서 완성된 스택이 리프트 된 상태의 정면도이고, 도 9는 도 8의 측면도이며, 도 10은 슬롯 구멍에서 핀이 상승된 상세도이고, 도 11은 도 8의 상태에서 내부 가이드가 스택으로부터 분리된 상태의 평면도이며, 도 12는 도 8의 상태에서 링크와 풀러의 작동 상태도이다.FIG. 9 is a side view of FIG. 8, FIG. 10 is a detailed view of the pin elevated in the slot hole, and FIG. 11 is a side elevational view of the stack of the fuel cell stack of FIG. 8 is a plan view of the state in which the inner guide is separated from the stack in the state of FIG. 8, and FIG. 12 is an operational state diagram of the link and the puller in the state of FIG.

도 8 내지 도 12는 완성된 스택(1)을 연료전지 스택용 적층 장치로부터 리프트 하여 반출하는 상태를 보여준다.8 to 12 show a state in which the completed stack 1 is lifted from the stacking apparatus for a fuel cell stack and taken out.

연료전지 부품(101)을 가압 체결한 후 완성된 스택(1)을 반출할 때, 풀러(60가 탄성부재(70)의 탄성력을 극복하고 하강한다. 따라서 풀러(60)가 하강하면, 링크(50)가 중심 힌지(55)에서 지지되어 반시계 방향으로 회전하면서 제1단(51)에 힌지(56)로 연결된 내부 가이드(40)를 상승시킨다(도 12 참조).The flange 60 overcomes the elastic force of the elastic member 70 and descends when the fuel cell assembly 101 is pressed and then the finished stack 1. When the puller 60 descends, 50 are supported at the center hinge 55 and rotated counterclockwise to raise the inner guide 40 connected to the first end 51 by the hinge 56 (see FIG. 12).

이때, 내부 가이드(40)는 핀(41)이 외부 가이드(30)의 슬롯 구멍(33)에 의하여 안내됨에 따라 외측으로 갭(G)만큼 이동되어(도 10 참조) 완성된 스택(1)으로부터 이격된다(도 11 참조).At this time, the inner guide 40 is moved by the gap G outwardly as the pin 41 is guided by the slot hole 33 of the outer guide 30 (see FIG. 10) (See FIG. 11).

그리고 완성된 스택(1)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 스택 리프트(미도시)에 의하여 내부 가이드(40) 및 연료전지 스택용 적층 장치로부터 반출된다. 이때, 내부 가이드(40)는 스택(1)과 갭(G)으로 이격되어 있으므로 반출되는 스택(1)에 소재 긁힘을 발생시키지 않는다.And the completed stack 1 is taken out of the laminating apparatus for the inner guide 40 and the fuel cell stack by a stack lift (not shown) as shown in Figs. At this time, since the inner guide 40 is spaced apart from the stack 1 by the gap G, the stack 1 is not scratched.

이와 같이, 외부 가이드(30)가 항상 고정된 상태를 유지하고 내부 가이드(40)가 갭(G) 범위 내에서 이동하므로 연료전지 부품(10) 적층시 정도가 향상될 수 있다. Thus, the degree of stacking of the fuel cell component 10 can be improved because the outer guide 30 is always kept fixed and the inner guide 40 is moved within the gap G.

또한 2가지 공정 사이에서 하나의 연료전지 스택용 적층 장치가 사용되므로 스택(1)을 장치 외부로 반출할 필요가 없으므로 생산성이 향상될 수 있다. 풀러(60)와 탄성부재(70)는 간단한 구조로 연료전지 부품(101)의 정렬과 가압 체결 및 반출 시 자동화를 구현한다.Also, since a stacking device for one fuel cell stack is used between two processes, it is not necessary to take out the stack 1 to the outside of the device, and productivity can be improved. The fuller 60 and the elastic member 70 realize the alignment of the fuel cell component 101 with a simple structure, and the automation upon press-fitting and unloading.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

1: 스택 10: 베이스
11: 연결 부재 20: 프레임
30: 외부 가이드 31: 홈
32: 개구 33: 슬롯 구멍
40: 내부 가이드 41: 핀
50: 링크 51: 제1단
55: 중심 힌지 56: 힌지
60: 풀러(puller) 61: 결합홈
62: 돌기 70: 탄성부재
101: 연료전지 부품 102, 103: 엔드 플레이트
G: 갭 L1, L2: 제1, 제2거리
1: Stack 10: Base
11: connecting member 20: frame
30: outer guide 31: groove
32: opening 33: slot hole
40: inner guide 41: pin
50: Link 51: First stage
55: center hinge 56: hinge
60: puller 61: engaging groove
62: projection 70: elastic member
101: fuel cell component 102, 103: end plate
G: gap L1, L2: first and second distances

Claims (8)

프레임 및 베이스에 고정되어 연료전지 부품의 정렬을 안내하는 외부 가이드;
상기 외부 가이드에 내장되고 상기 프레임 내에서 승강하면서 측방으로 이동되어 상기 연료전지 부품의 측면을 지지하는 내부 가이드; 및
상기 프레임의 하부에서 상기 베이스에 장착되어 상기 내부 가이드를 승강시키고 상기 내부 가이드를 상기 연료전지 부품으로부터 분리 또는 밀착시키는 가이드 조절장치
를 포함하는 연료전지 스택용 적층 장치.
An outer guide fixed to the frame and the base to guide the alignment of the fuel cell components;
An inner guide which is embedded in the outer guide and which is laterally moved up and down in the frame to support a side surface of the fuel cell component; And
A guide regulating device mounted on the base at a lower portion of the frame to lift and lower the inner guide and to separate or adhere the inner guide from the fuel cell component,
Wherein the fuel cell stack is a fuel cell stack.
제1항에 있어서,
상기 프레임은
상기 베이스 상에 이격 배치되는 연료전지 스택용 적층 장치.
The method according to claim 1,
The frame
And the fuel cell stack is disposed on the base.
제2항에 있어서,
상기 가이드 조절장치는,
상기 프레임의 하부에 중심 힌지로 장착되어 상기 내부 가이드에 제1단으로 연결되는 링크; 및
상기 베이스에 장착되고 상기 링크의 제2단에 연결되어 상기 링크를 통하여 상기 내부 가이드를 승강시키며 상기 연료전지 부품으로부터 분리 또는 밀착시키는 풀러를 포함하는 연료전지 스택용 적층 장치.
3. The method of claim 2,
The guide regulating device comprises:
A link mounted at a lower portion of the frame with a center hinge and connected to the inner guide at a first end; And
And a puller mounted on the base and connected to a second end of the link for lifting and lowering the internal guide through the link and separating or coming into contact with the fuel cell component.
제3항에 있어서,
상기 외부 가이드는
아래에서 위로 올라가면서 내측에서 외측으로 안내되는 슬롯 구멍을 구비하고,
상기 내부 가이드는
상기 슬롯 구멍에 핀으로 결합되어 상기 외부 가이드 내에서 승강하면서 외측과 내측으로 상호 이동되는 연료전지 스택용 적층 장치.
The method of claim 3,
The outer guide
And a slot hole guided from the inside to the outside while being raised from below,
The inner guide
Wherein the fuel cell stack is coupled to the slot hole by a pin, and moves up and down in the outer guide while being mutually moved outward and inward.
제4항에 있어서,
상기 슬롯 구멍은 상기 외부 가이드를 따라 복수로 구비되고,
상기 핀은 상기 슬롯 구멍에 대응하여 복수로 구비되는 연료전지 스택용 적층 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the plurality of slot holes are provided along the outer guide,
Wherein the plurality of fins are provided corresponding to the slot holes.
제3항에 있어서,
상기 풀러는
상기 베이스에 장착되고, 상기 링크의 제2단에 결합홈으로 결합되는 에어 실린더로 형성되는 연료전지 스택용 적층 장치.
The method of claim 3,
The puller
And an air cylinder mounted on the base and coupled to the second end of the link with a coupling groove.
제6항에 있어서,
상기 풀러에 구비되는 돌기와 상기 베이스 사이에 구비되어 상기 풀러를 탄성적으로 지지하는 탄성부재를 더 포함하는 연료전지 스택용 적층 장치.
The method according to claim 6,
And a resilient member provided between the protrusion provided on the puller and the base to elastically support the puller.
제3항에 있어서,
상기 링크의 상기 제1단과 중심 힌지 사이의 제1거리는
상기 링크의 상기 제2단과 중심 힌지 사이의 제2거리보다 더 짧은 연료전지 스택용 적층 장치.
The method of claim 3,
The first distance between the first end of the link and the center hinge
Wherein the second distance between the second end of the link and the center hinge is shorter than the second distance between the second end of the link and the center hinge.
KR1020150180451A 2015-12-16 2015-12-16 Stacking apparatus for fuel cell stack KR102187460B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150180451A KR102187460B1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 Stacking apparatus for fuel cell stack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150180451A KR102187460B1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 Stacking apparatus for fuel cell stack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170072063A true KR20170072063A (en) 2017-06-26
KR102187460B1 KR102187460B1 (en) 2020-12-07

Family

ID=59282749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150180451A KR102187460B1 (en) 2015-12-16 2015-12-16 Stacking apparatus for fuel cell stack

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102187460B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111082119A (en) * 2019-12-31 2020-04-28 无锡先导智能装备股份有限公司 Stacking jig for electric pile
KR20220055990A (en) 2020-10-27 2022-05-04 현대자동차주식회사 Stacking apparatus for fuel cell stack
KR20220144586A (en) * 2021-04-20 2022-10-27 주식회사 엠플러스 Fuel cell stacking inner tray with pressure holding device and fuel cell stacking method thereby

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102526727B1 (en) * 2021-04-20 2023-04-27 주식회사 엠플러스 Fuel cell stacking inner tray with gear type pressure holding device and fuel cell stacking method thereby
KR102526722B1 (en) * 2021-04-20 2023-04-27 주식회사 엠플러스 Fuel cell stacking inner tray with toggle clamp and fuel cell stacking method thereby

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009021080A (en) * 2007-07-11 2009-01-29 Toyota Motor Corp Fuel cell stack
KR101155926B1 (en) * 2010-06-10 2012-06-20 삼성에스디아이 주식회사 Fuel cell stack and exchange device of membrane-electrode assembly for fuel cell
JP2013219028A (en) * 2012-03-16 2013-10-24 Honda Motor Co Ltd Positioning rod

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009021080A (en) * 2007-07-11 2009-01-29 Toyota Motor Corp Fuel cell stack
KR101155926B1 (en) * 2010-06-10 2012-06-20 삼성에스디아이 주식회사 Fuel cell stack and exchange device of membrane-electrode assembly for fuel cell
JP2013219028A (en) * 2012-03-16 2013-10-24 Honda Motor Co Ltd Positioning rod

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111082119A (en) * 2019-12-31 2020-04-28 无锡先导智能装备股份有限公司 Stacking jig for electric pile
KR20220055990A (en) 2020-10-27 2022-05-04 현대자동차주식회사 Stacking apparatus for fuel cell stack
KR20220144586A (en) * 2021-04-20 2022-10-27 주식회사 엠플러스 Fuel cell stacking inner tray with pressure holding device and fuel cell stacking method thereby

Also Published As

Publication number Publication date
KR102187460B1 (en) 2020-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170072063A (en) Stacking apparatus for fuel cell stack
CN109273750B (en) Automatic stacking device for fuel cells
KR101745083B1 (en) Apparatus and method for tightening feul cell stack
KR102029841B1 (en) Apparatus for stacking fuel cell stack
US20200119372A1 (en) Assembly system that assembles insulating plate and mounting bar, and assembly method
US8136566B2 (en) Laminating apparatus
US7946329B2 (en) Automated system for manufacturing part of fuel cell stack
JP2016506047A (en) Fuel cell stack assembly and method of assembly
EP1286408A3 (en) Modular single cell and assembled cell stack of a proton exchange membrane fuel cell
KR20090062411A (en) Rotary table unit for fuel battery stack assembly machine
KR20090108477A (en) Automatic stacking system for fuel cell stack and method thereof
JP5374825B2 (en) Fuel cell manufacturing equipment
KR20090108478A (en) Automatic airtight testing system for fuel cell stack and method thereof
CN109997243B (en) Device for manufacturing multi-variety cover assembly
JP6003812B2 (en) Manufacturing method of fuel cell
KR101634042B1 (en) Alignment jig for welding metal separator of fuel cell
CN113871676B (en) Single cell assembling device for fuel cell
KR102526722B1 (en) Fuel cell stacking inner tray with toggle clamp and fuel cell stacking method thereby
JP4417148B2 (en) Fuel cell
CN211182368U (en) Positioning device
KR20230018908A (en) Pick and place apparatus and control mehtod of the same
KR20220059842A (en) Manufacturing system of electorde assembly and manufacturing method thereof
KR101927172B1 (en) Part align device fuel cell stack automatic stack system
KR101352284B1 (en) Transfer apparatus of metal seperator for fuel cell stack and transfer method using the same
KR102569235B1 (en) Pouch-type battery cell pressurization device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant